Gib eine Aufgabe ein ...
Analysis Beispiele
Schritt 1
Schreibe als Funktion.
Schritt 2
Schritt 2.1
Bestimme die erste Ableitung.
Schritt 2.1.1
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.1.2
Berechne .
Schritt 2.1.2.1
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.1.2.2
Schreibe als um.
Schritt 2.1.2.3
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 2.1.2.3.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 2.1.2.3.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.1.2.3.3
Ersetze alle durch .
Schritt 2.1.2.4
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.1.2.5
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.1.2.6
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von nach gleich .
Schritt 2.1.2.7
Differenziere unter Anwendung der Kettenregel, die besagt, dass ist , mit und .
Schritt 2.1.2.7.1
Um die Kettenregel anzuwenden, ersetze durch .
Schritt 2.1.2.7.2
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.1.2.7.3
Ersetze alle durch .
Schritt 2.1.2.8
Gemäß der Summenregel ist die Ableitung von nach .
Schritt 2.1.2.9
Differenziere unter Anwendung der Potenzregel, die besagt, dass gleich ist mit .
Schritt 2.1.2.10
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.1.2.11
Addiere und .
Schritt 2.1.2.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.2.13
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.2.14
Addiere und .
Schritt 2.1.2.15
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.2.16
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.3
Da konstant bezüglich ist, ist die Ableitung von bezüglich gleich .
Schritt 2.1.4
Vereinfache.
Schritt 2.1.4.1
Schreibe den Ausdruck um mithilfe der Regel des negativen Exponenten .
Schritt 2.1.4.2
Vereine die Terme
Schritt 2.1.4.2.1
Kombiniere und .
Schritt 2.1.4.2.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.1.4.2.3
Addiere und .
Schritt 2.1.4.3
Stelle die Faktoren von um.
Schritt 2.1.4.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.1.4.5
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.4.6
Vereinfache den Nenner.
Schritt 2.1.4.6.1
Schreibe als um.
Schritt 2.1.4.6.2
Multipliziere aus unter Verwendung der FOIL-Methode.
Schritt 2.1.4.6.2.1
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.1.4.6.2.2
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.1.4.6.2.3
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.1.4.6.3
Vereinfache und fasse gleichartige Terme zusammen.
Schritt 2.1.4.6.3.1
Vereinfache jeden Term.
Schritt 2.1.4.6.3.1.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.4.6.3.1.2
Bringe auf die linke Seite von .
Schritt 2.1.4.6.3.1.3
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.4.6.3.2
Subtrahiere von .
Schritt 2.1.4.6.4
Wende das Distributivgesetz an.
Schritt 2.1.4.6.5
Vereinfache.
Schritt 2.1.4.6.5.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.4.6.5.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.4.6.6
Addiere und .
Schritt 2.1.4.6.7
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.6.7.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.6.7.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.6.7.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.6.7.4
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.6.7.5
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.6.8
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 2.1.4.6.9
Potenziere mit .
Schritt 2.1.4.7
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.8
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.9
Separiere Brüche.
Schritt 2.1.4.10
Dividiere durch .
Schritt 2.1.4.11
Kombiniere und .
Schritt 2.1.4.12
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.4.13
Vereinfache den Zähler.
Schritt 2.1.4.13.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.13.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.13.1.2
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.13.1.3
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.13.2
Mutltipliziere mit .
Schritt 2.1.4.14
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.15
Schreibe als um.
Schritt 2.1.4.16
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 2.1.4.17
Schreibe als um.
Schritt 2.1.4.18
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 2.2
Die erste Ableitung von nach ist .
Schritt 3
Schritt 3.1
Setze die erste Ableitung gleich .
Schritt 3.2
Setze den Zähler gleich Null.
Schritt 3.3
Löse die Gleichung nach auf.
Schritt 3.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 3.3.1.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.3.1.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.3.1.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.3.1.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.1.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 3.3.1.3
Vereinfache die rechte Seite.
Schritt 3.3.1.3.1
Dividiere durch .
Schritt 3.3.2
Addiere zu beiden Seiten der Gleichung.
Schritt 3.3.3
Teile jeden Ausdruck in durch und vereinfache.
Schritt 3.3.3.1
Teile jeden Ausdruck in durch .
Schritt 3.3.3.2
Vereinfache die linke Seite.
Schritt 3.3.3.2.1
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 3.3.3.2.1.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 3.3.3.2.1.2
Dividiere durch .
Schritt 4
Die Werte, die die Ableitung gleich machen, sind .
Schritt 5
Nach dem Auffinden des Punktes, der die Ableitung gleich oder undefiniert macht, ist das Intervall, in dem geprüft werden muss, wo ansteigt und abfällt, gleich .
Schritt 6
Schritt 6.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 6.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 6.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 6.2.2.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 6.2.2.2
Potenziere mit .
Schritt 6.2.2.3
Potenziere mit .
Schritt 6.2.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 6.2.2.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.2.2.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.2.2.5
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 6.2.2.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.2.2.5.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.2.2.5.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.2.2.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 6.2.2.7
Subtrahiere von .
Schritt 6.2.2.8
Addiere und .
Schritt 6.2.2.9
Potenziere mit .
Schritt 6.2.3
Vereinfache den Ausdruck durch Kürzen der gemeinsamen Faktoren.
Schritt 6.2.3.1
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 6.2.3.1.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.2.3.1.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 6.2.3.1.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 6.2.3.1.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 6.2.3.1.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 6.2.3.2
Ziehe das Minuszeichen vor den Bruch.
Schritt 6.2.4
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 6.3
Bei ist die Ableitung . Da dies positiv ist, steigt die Funktion im Intervall an.
Ansteigend im Intervall , da
Ansteigend im Intervall , da
Schritt 7
Schritt 7.1
Ersetze in dem Ausdruck die Variable durch .
Schritt 7.2
Vereinfache das Ergebnis.
Schritt 7.2.1
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.2.2
Vereinfache den Nenner.
Schritt 7.2.2.1
Wende die Produktregel auf an.
Schritt 7.2.2.2
Potenziere mit .
Schritt 7.2.2.3
Potenziere mit .
Schritt 7.2.2.4
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 7.2.2.4.1
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 7.2.2.4.2
Forme den Ausdruck um.
Schritt 7.2.2.5
Kürze den gemeinsamen Faktor von .
Schritt 7.2.2.5.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 7.2.2.5.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 7.2.2.5.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 7.2.2.6
Mutltipliziere mit .
Schritt 7.2.2.7
Subtrahiere von .
Schritt 7.2.2.8
Addiere und .
Schritt 7.2.2.9
Potenziere mit .
Schritt 7.2.3
Kürze den gemeinsamen Teiler von und .
Schritt 7.2.3.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 7.2.3.2
Kürze die gemeinsamen Faktoren.
Schritt 7.2.3.2.1
Faktorisiere aus heraus.
Schritt 7.2.3.2.2
Kürze den gemeinsamen Faktor.
Schritt 7.2.3.2.3
Forme den Ausdruck um.
Schritt 7.2.4
Die endgültige Lösung ist .
Schritt 7.3
Bei ist die Ableitung . Da dies negativ ist, nimmt die Funktion im Intervall ab.
Abfallend im Intervall da
Abfallend im Intervall da
Schritt 8
Liste die Intervalle auf, in denen die Funktion ansteigt und in denen sie abfällt.
Ansteigend im Intervall:
Abfallend im Intervall:
Schritt 9